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Marielouise_Zaiss

M.Sc. Marielouise Schäferling

Akad. Mitarbeiterin
Bereich: Produktionssysteme
Sprechstunden: nach Vereinbarung
Raum: 108, Geb. 50.36
Tel.: +49 721 608-44296
Fax: +49 721 608-45005
Marielouise SchaeferlingHet1∂kit edu

 Campus Süd



M.Sc. Marielouise Schäferling

Forschungs- und Arbeitsgebiete:

  • Qualitätssicherung im Leichtbau

 

Allgemeine Aufgaben:

  • Vorlesungsbetreuer der Vorlesung Qualitätsmanagement
  • Verantwortliche für Modul 3 der Lernfabrik „Globale Produktion“

 

Projekte:

 

Versuchsstände:

 

Dissertation: Entwicklung eines Multisensorsystems zur Qualitätssicherung von Sheet Moulding Compound

 

Lebenslauf:

seit 04/2015

Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Produktionstechnik (wbk) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) 

10/2009 - 04/2015

Studium des Maschinenbaus
11/03/1990 Geboren in Calw

 

Veröffentlichungen

[ 1 ] Pangboonyanon, W.; Zaiß, M.; Fleischer, J. & Lanza, G. (2016), „Optimization of Prozess Chain for Continuous-Discontinuous Long Fiber Reinforced Polymer Structures“. Proceedings of the 17th European Conference on Composite Materials (ECCM17), Hrsg. European Society for Composite Materials (ESCM), A., S. 1-8.
Abstract:
The integration of sheet molding compound (SMC) as discontinuous fiber reinforced plastics (DiCoFRP) and unidirectional fiber reinforced tapes (UD-Tape) as continuous fiber reinforced plastics (CoFRP) aims to provide a novel cost-effective hybrid material with better mechanical properties. For the handling of the combined CoDiCo-semi-finished part, the reliable gripping during the overall process chain is important. For complex 2.5D contours, the combination of preforming technology and handling technology is worthwhile. In order to combine both technologies, the separately consideration of handling and preforming technology is necessary. This study considers on one hand the necessity of the preform step for CoDiCo-semi-finished parts, on the other hand the possibility to integrate the UD-tape with SMC. Moreover, the quality of the preformed semi-finished parts effects directly on mechanical properties of final parts, the quality assurance system is therefore necessary, in order to ensure a defect free product during preforming step and to guarantee fast reaction, in case any defects are detected. One objective of this project is to generate methods for holistic quality assurance during manufacturing of 3D SMC parts with integrated unidirectional-fibers. Therefore, sensor systems, thermography, ultrasound and acoustic methods will be used.

[ 2 ] Zaiß, M.; Jank, M.; Netzelmann, U.; Waschkies, T.; Rabe, U.; Hermann, H.; Thompson, M. & Lanza, G. (2016), „Use of thermography and ultrasound for the quality control of SMC lightweight material reinforced by carbon fiber tapes“. Procedia CIRP, Hrsg. Elsevier, S. 33-38.
Abstract:
Growing requirements of Sheet Molding Compound (SMC) parts make new material combinations necessary. One strategy is to reinforce SMC with unidirectional carbon fiber tapes to improve its mechanical properties. As quality assessment of cured parts is necessary, examination of semi-finished materials would be favorable. Two types of nondestructive testing methods, Thermography and Ultrasound, are compared to determine the best control method. These methods are examined on cured plates and semi-finished material to identify defects like air inclusions, delamination, misaligned fibers and microstructural changes. The focus of this paper is an assessment of the testing methods for the manufacturing process.

[ 3 ] Berger, D.; Zaiß, M.; Krämer, A.; Häfner, B. & Lanza, G. (2016), „Bewertung von Messsystemen für den Leichtbau“, wt-online, Nr. 11, S. 787-793.
Abstract:
Durch die vielfältigen Anwendungsgebiete der faserverstärkten Kunststoffe entstehen individuelle Anforderungen an die Qualität der gefertigten Bauteile. Diese kann durch unterschiedliche Prüfverfahren unter Laborbedingungen bereits zuverlässig charakterisiert werden. Die Herausforderung für die Industrie besteht darin, diese Mess- und Prüftechniken in die Serienfertigung inline zu integrieren, um sowohl die Ausschussraten als auch die Wertschöpfung in der Fertigung optimieren zu können.

[ 4 ] Zaiß, M.; Demmerle, J.; Oergele, J. & Lanza, G. (2017), „New concepts for quality assurance of lightweight material“. Procedia CIRP, Hrsg. Elsevier, S. 259-264.
Abstract:
Lightweight material became more and more important during the last years. To ensure a defect-free production, effective measurement solutions for quality assurance are necessary. The Laser stripe sensors enable the evaluation of form deviations. For the detection of internal defects thermography provides a suitable solution. On this account the combination of these two non-destructive testing principles gives an opportunity to detect different kinds of defects regarding the outer geometry and the material within the parts. This paper deals with varied concepts to combine laser stripe sensor system and thermography and shows the potential of these methods.

[ 5 ] Lanza, G.; Kopf, R.; Zaiß, M.; Stricker, N.; Eschner, N.; Yang, S.; Jacob, A.; Schönle, A.; Webersinke, L. & Wirsing, L. (2017), „Laser-Strahlschmelzen - Technologie mit Zukunftspotential“. Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Ein Handlungsleitfaden, Karlsruhe, Hrsg. Wbk Institut für Produktionstechnik, ISBN/ISSN: 978-3-00-056913-5.
Abstract:
Additive Fertigungsverfahren haben sich in den vergangenen Jahren im Prototypenbau etabliert: Der deutlich höhere Freiheitsgrad im Bauteildesign sowie der Wegfall von Werkzeugkosten wecken das Interesse der Industrie, diese Verfahren auch für die Serienproduktion zu verwenden. Für die Fertigung mit Metallen verspricht vor allem das Laser-Strahlschmelzen (engl. Laser Beam Melting, LBM) großes Potenzial. Aus dem jetzigen Stand der Technik eignet sich dieses allerdings nur bedingt für die Serienanwendung. Um LBM an die Anforderungen und Bedürfnisse möglicher Anwender anzupassen, muss es entsprechend weiterentwickelt werden. Am wbk wurde die Studie „Laser-Strahlschmelzen – Technologie mit Zukunftspotenzial“ entwickelt, welche geeignete Maßnahmen ableitet, die das Verfahren für eine zielgerichtete Industrialisierung vorbereitet und priorisiert. Die Studie zeigt zudem zukünftige Entwicklungstrends des LBM-Verfahrens auf und kategorisiert potenzielle wirtschaftliche Einsatzgebiete der Anwender. Basierend auf 28 Interviews sowie Workshops mit anerkannten Experten aus der Industrie und Forschung ließen sich letztlich Handlungsempfehlungen für Unternehmen, Forschung, Verbände und Politik ableiten. Die notwendigen Entwicklungstätigkeiten wurden in einer Roadmap festgehalten. Deutlich wird, dass die geringe Prozessstabilität und Produktivität der LBM-Anlagen sowie der gesamten Prozesskette als größte Hürde gelten. Auch bei den verwendeten Materialien und von den entstehenden Bauteilen erwartet die Industrie große Entwicklungen. Das LBM-Verfahren eignet sich zum heutigen Zeitpunkt vor allem für Bauteile in kleinen Stückzahlen. Experten schreiben dem LBM-Verfahren ein großes Potenzial für die Serienfertigung zu. Allerdings müssen hierfür weitere Entwicklungsmaßnahmen vorgenommen werden. Die Studie definiert aus den Anforderungen der Anwender Klassen, die als besonders relevant betrachtet werden: • Variantenreiche, individualisierte Serienproduktion • Qualitätsorientierte Produktion großer Bauteile • Kostengünstige Produktion in hoher Stückzahl Diese drei Klassen stellen Extremausprägungen dar, zwischen denen sich die Anwender mehrheitlich einordnen lassen und welche die Grundlage für die Handlungsempfehlungen bilden.

[ 6 ] Berger, D.; Zaiß, M.; Lanza, G.; Summa, J.; Schwarz, M.; Hermann, H.; Pohl, M.; Günther, F. & Stommer, M. . (2018), „Predictive quality control of hybrid metal-CFRP components using information fusion“, Production Engineering, S. 1-12. https://doi.org/10.1007/s11740-018-0816-1
Abstract:
The paper presents an approach to determine the durability of hybrid metal-CFRP components combining the results of non-destructive testing (ndt) and finite element simulation The advantage of hybrid metal-CFRP components lies in the use of the properties of the materials used. CFRP parts with higher specific stiffness and strength are combined with metallic joining points, so that established joining processes for metal components can be applied to these lightweight components. In order to further promote the use of these hybrids in industry, it is necessary to guarantee a high level of component reliability through 100% quality control in order to avoid production-related defects. These defects such as delamination or fibre disorientation however vary in shape, size and position and lead to different effects on the part performance and reliability. Therefore the presented approach includes the application of non-destructive testing methods that are applied as in-line quality control measures in order to determine defect characteristics of the inspected parts. Due to the novelty of the component under test it is necessary to evaluate the individual criticality of detected defects and how they affect part performance during the testing procedure. Therefore the acquired ndt-data is used in finite element simulations where defect characteristics are added to the component model and whose effects on part reliability are evaluated. The generation of additional information combining non-destructive testing and simulation is referred to as data fusion. In order to evaluate the validity of the presented approach the determined part performances are compared to experimental mechanic tests.